ผลต่างระหว่างรุ่นของ "Sgt/lecture3"

จาก Theory Wiki
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
 
(ไม่แสดง 4 รุ่นระหว่างกลางโดยผู้ใช้ 1 คน)
แถว 1: แถว 1:
 +
<noinclude>{{Sgt/เนื้อหา}}</noinclude>
 +
{{หัวคำบรรยาย|Spectral graph theory}}
 +
 +
 
เนื้อหาในสัปดาห์นี้ จะเป็นความเกี่ยงเนื่องของ eigen value ลำดับที่ 2 กับกราฟ และบทพิสูจน์
 
เนื้อหาในสัปดาห์นี้ จะเป็นความเกี่ยงเนื่องของ eigen value ลำดับที่ 2 กับกราฟ และบทพิสูจน์
 
== Intuitive of Rayleight Quotient term numerator ==
 
== Intuitive of Rayleight Quotient term numerator ==
แถว 21: แถว 25:
 
Isoperimetric ratio of graph <math> \theta (G) = min_{S,|S|\leq n/2} \theta(S) </math>
 
Isoperimetric ratio of graph <math> \theta (G) = min_{S,|S|\leq n/2} \theta(S) </math>
  
−
== Theorems ==
+
ณ จุดนี้ เราจะพิจารณาขอบล่างของ <math> \theta (G) </math> เทียบกับ <math> \lambda_{2} </math> โดยจะพิจารณาขอบบน ซึ่งก็คือ Cheeger Inequality ใน lecture ครั้งถัดไป
 +
 
 
{{กล่องทฤษฎีบท|"For every <math>S \subset V, \theta (S) \geq {\lambda}_{2}(1-s), where s = \frac{|S|}{|V|}  </math>"}}
 
{{กล่องทฤษฎีบท|"For every <math>S \subset V, \theta (S) \geq {\lambda}_{2}(1-s), where s = \frac{|S|}{|V|}  </math>"}}
 
{{เริ่มบทพิสูจน์}}
 
{{เริ่มบทพิสูจน์}}
แถว 34: แถว 39:
 
<math>
 
<math>
 
\begin{align}
 
\begin{align}
−
x(u) = 1,  u \in S \\
+
x(u) = 1&,  u \in S \\
−
x(u) = 0,  otherwise  
+
x(u) = 0&,  otherwise  
 
\end{align}
 
\end{align}
 
</math>
 
</math>
แถว 72: แถว 77:
 
</math>
 
</math>
 
{{จบบทพิสูจน์}}
 
{{จบบทพิสูจน์}}
 +
 +
== The Adjacency Matrix ==
 +
 +
กำหนดให้ A เป็น adjacency matrix ของกราฟ <math>G = (V,E)</math> โดยถ้าเรานำ vector x ไปคูณ ผลลัพธ์ที่ได้คือ
 +
 +
<math> (Ax)(u) = \sum\limits_{(u,v) \in E} w(u,v)x(v) </math>
 +
 +
พิจารณา regular graph G ที่มี degree d เราสามารถหาความสัมพันธ์ระหว่าง laplacian matrix กับ adjacency matrix ได้โดย
 +
 +
<math> L = D - A = Id - A </math>
 +
 +
ถ้า <math>\lambda</math> และ <math>\varphi</math> เป็น eigen value และ eigen vector ที่สอดคล้องกันใน L แล้ว
 +
 +
<math>
 +
\begin{align}
 +
L\varphi &= (Id - A)\varphi = \lambda\varphi \\
 +
A\varphi &= (Id- L)\varphi = (d-\lambda)\varphi \\
 +
\end{align}
 +
</math>
 +
 +
ได้ว่า <math>\mu = (d-\lambda)</math> และ <math>\varphi</math> เป็น eigen value และ eigen vector ที่สอดคล้องกันใน A
 +
 +
สังเกตว่าถ้ากราฟเป็น regular แล้ว eigen vector ของ L กับ A จะเป็นชุดเดียวกัน แต่มี eigen value ต่างกัน
 +
 +
กำหนดให้ <math> \mu_1 \geq \mu_2 \geq ... \geq \mu_n </math> เป็น eigen value ของ A
 +
 +
เมื่อกราฟ G เป็น regular ได้ว่า <math> \mu_1 = d </math>

รุ่นแก้ไขปัจจุบันเมื่อ 07:14, 26 พฤษภาคม 2558

Spectral Graph Theory

  1. บทนำและทบทวนพีชคณิตเชิงเส้น (ณัฐวุฒิ)
  2. คุณสมบัติของ Eigenvalue ต่อกราฟ (ธานี,ณัฐวุฒิ)
  3. คุณสมบัติของ Eigenvalue ต่อกราฟ[2] (ภัทร)
  4. คุณสมบัติของ Eigenvalue ลำดับที่สองบนกราฟต่างๆ (ธานี)
  5. Cheeger Inequality (ศุภชวาล)
  6. การทดลอง Cheeger Inequality และ Effective Resistance (ธานี)
  7. Random Walks และ Psuedo Random Generator (ศุภชวาล)
  8. Psuedo Random Generator[2] (ภัทร)
  9. Coding Theory และ Expander code (ธานี)
  10. Expander graph from Linear coding (ภัทร)
  11. Chebyshev polynomial (ศุภชวาล)
  12. Preconditioning (ธานี)

แก้ไขกล่องนี้ • แก้ไขสารบัญ

บันทึกคำบรรยายวิชา Spectral graph theory นี้ เป็นบันทึกที่นิสิตเขียนขึ้น เนื้อหาโดยมากยังไม่ผ่านการตรวจสอบอย่างละเอียด การนำไปใช้ควรระมัดระวัง


เนื้อหาในสัปดาห์นี้ จะเป็นความเกี่ยงเนื่องของ eigen value ลำดับที่ 2 กับกราฟ และบทพิสูจน์

Intuitive of Rayleight Quotient term numerator

จาก

สังเกตว่า

ถ้าเรามองว่า คือการเปลี่ยนมิติ ของจุดจากกราฟมายังเส้นตรงแล้ว ราคาที่เพิ่มขึ้นจาก เส้นเชื่อมแต่ละเส้น จะเท่ากับระยะห่างของจุดปลายของเส้นเชื่อมนั้นบนเส้นตรงดังกล่าว

Terminology

สำหรับกราฟ และเซ็ตของปม เราจะนิยาม เป็นขนาดของคัท และ อัตราการขยายตัวของปริมาตรผ่านทางเส้นเชื่อม

Isoperimetric Inequality

Isoperimetric ratio of vertices set

Isoperimetric ratio of graph

ณ จุดนี้ เราจะพิจารณาขอบล่างของ เทียบกับ โดยจะพิจารณาขอบบน ซึ่งก็คือ Cheeger Inequality ใน lecture ครั้งถัดไป

"For every "


จาก Rayleight Quotient เรารู้ว่า

แสดงว่า ถ้าเราหยิบ vector ใด ๆ ซึ่งไม่ใช่ 0 ที่ตั้งฉากกับ vector 1 มา เราสามารถนำมาบอกขอบเขตของ ได้เสมอ

พิจารณา characteristic vector โดย

สังเกตว่า แต่ ไม่ตั้งฉากกับ vector

พิจารณา สังเกตว่า

จากนั้นเราจะพิจารณาผลของ

โดย

และ

ดังนั้น

Littlebox.png

The Adjacency Matrix

กำหนดให้ A เป็น adjacency matrix ของกราฟ โดยถ้าเรานำ vector x ไปคูณ ผลลัพธ์ที่ได้คือ

พิจารณา regular graph G ที่มี degree d เราสามารถหาความสัมพันธ์ระหว่าง laplacian matrix กับ adjacency matrix ได้โดย

ถ้า และ เป็น eigen value และ eigen vector ที่สอดคล้องกันใน L แล้ว

ได้ว่า และ เป็น eigen value และ eigen vector ที่สอดคล้องกันใน A

สังเกตว่าถ้ากราฟเป็น regular แล้ว eigen vector ของ L กับ A จะเป็นชุดเดียวกัน แต่มี eigen value ต่างกัน

กำหนดให้ เป็น eigen value ของ A

เมื่อกราฟ G เป็น regular ได้ว่า